p s p s r s ˝˛˚˛ ˜ ! #$%&' ˝˛ ˝($˚$)*+$ , (-,˚+˛ .˝ ˚˛/01...

1. บทนา เสาเขมเจาะคอโครงสรางท�ถกกอสรางข�นโดยการขดหลมทรงกลมในช� นดนไวลวงหนาแลวเทคอนกรตลงในหลมใหเตม (Turner, 1992. [1]) เม�อเสาเขมเจาะไดถกออกแบบและกอสรางอยางถกตองแลว จะเปนระบบฐานรากท� มความนาเช� อถอ (Reliable) ราคาประหยด (Cost effective) และนาไปใชงานไดอเนกประสงค (Versatile)

การกาหนดวธท�สามารถกอสรางไดจรง (Constructibility) เปนเสมอนการจดการท�ประกนไดวาจะสามารถทาการออกแบบ

และกอสรางเสาเขมเจาะท�มคณภาพไดอยางเหมาะสม คาจากดความของการกาหนดวธท�สามารถกอสรางไดจรง คอ “การใชความรดานกอสรางและประสบการณในการวางแผน ในการออกแบบ ในการจดจาง และในการปฏบตงานในสนามอยางเหมาะสมท�สดเพ�อใหโครงการบรรลผลเปาหมายท�กาหนดอยางครบถวน” (Turner, 1992. [1]) การประยกตเลอกวธท�สามารถกอส ร า งไดจ ร ง ในงาน เส า เขม เ จ า ะจะตอง พ จารณา ถ งลกษณะเฉพาะของงานซ� งครอบคลมถงความสมพนธระหวางสภาพของช�นดนกบวธการกอสราง วสดและเคร�องจกรท�ใชในการกอสราง ผลกระทบของการกอสรางตอพฤตกรรมการถาย

บทคดยอ: กจกรรมหน� งท�มความสาคญตอการออกแบบและกอสรางเสาเขมเจาะมาก คอ การสารวจหาคณลกษณะท�สาคญของสถานท�ท�จะทาการกอสรางเสาเขมเจาะ การสารวจช�นดนอยางถกตองแมนยาเปนส�งจาเปนสาหรบวศวกรเพ�อนาไปใชในออกแบบ และจาเปนสาหรบผรบจางเพ�อนาไปใชในการกาหนดวธท�สามารถกอสรางเสาเขมเจาะไดจรง และเปนขอมลสาหรบผควบคมงานไวใชวนจฉยปญหาในระหวางการกอสราง การสารวจหาคณลกษณะของสถานท�กอสรางตองสารวจใหครอบคลมรวมถงประวตของสถานท� ขอมลตางๆทางดานธรณวทยาและสภาวะน� าใตดน สภาพผวดน รปรางและขอบเขตของสถานท�กอสราง และตองสารวจใหไดมาซ� งรายละเอยดของพารามเตอรของช�นดนและช�นหนสาหรบนามาใชในการประเมนความเปนไปไดของวธการกอสราง และแนวโนมของอปสรรคในการกอสราง และเพ�อใชในการออกแบบ ขอมลท�ถกตองแนนอนเปนท�ส�งจาเปนตอวธการออกแบบทกวธ ดงน�นวศวกรผทาหนาท�ในการสารวจหาคณลกษณะของสถานท�กอสรางจงตองมความรเก�ยวกบวธการกอสรางเสาเขมเจาะแบบตางๆและตองทราบถงรายละเอยดตางๆท�ตองการนาไปใชในการออกแบบและใชในการพจารณาวธท�อาจนามาใชกอสราง และจดการสารวจขอมลใหสอดคลองกบความตองการดงกลาวขางตน

ABSTRACT: A key activity in the design and construction of bored piles is characterizing the site on which bored pile foundations are to be constructed. Accurate subsurface investigation is required to aid in the design of the bored piles, the selection of a constructibility of bored pile by the contractor, and to provide the guidance for the inspector during construction operations. The site is characterized through survey of existing historical, geologic and hydrologic data, surface reconnaissance; general site survey, and acquisition of detailed values of soil and rock parameters in order to forecast practical construction methods and potential difficulties and to carry out the design. Certain details are required for any given design method. The engineer managing the site characterization effort should have good knowledge in construction methods of bored piles and be aware of the details required for all potential design and construction methods that may be used and should arrange for the collection of data accordingly.

KEYWORDS: SUBSURFACE INVESTIGATION, GEOMATERIALS, INTERMEDIAT GEOMATERIALS, ROCK SOCKET, GROUND WATER

การสารวจช"นดนเพ'อการออกแบบเสาเขมเจาะและสามารถกอสรางไดจรง SUBSURFACE INVESTIGATION FOR DESIGN AND CONSTRUCTIBILITY OF BORED PILES

ณรงค ทศนนพนธ1, ซอว ซอว เอย 2 และชาญชย ทรพยมณวงศ3

Narong Thasnanipan1, Zaw Zaw Aye2 and Chanchai Submaneewong3 1กรรมการผจดการ, 2ผ จดการโครงการ, 3วศวกรปฐพ บรษท ซฟโก จากด

การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท ๘ จ. ขอนแกน ๒๓-๒๕ ตลาคม ๒๕๔๕

น�าหนกของเสาเขมเจาะ และการตรวจสอบตางๆท�จาเปน ปจจยสาคญตางๆสาหรบการประยกตใชในการกาหนดวธท�สามารถกอสรางไดจรงในงานเสาเขมเจาะประกอบดวย

(ก) การสารวจสถานท�กอสรางอยางเหมาะสม (Appropriate

site investigation) (ข) ความรและประสบการณของวศวกรผออกแบบเก�ยวกบ

วธการกอสรางเสาเขมเจาะ เคร�องจกร และราคา (The knowledge and experience of design engineers in using bored pile construction procedures, equipment, and cost)

(ค) การควบคมคณภาพ (Quality control) บทความน� จะกลาวถงเฉพาะการสารวจสถานท�กอสรางโดย

เนนท�การสารวจทางดานธรณวทยาเพ�อประยกตเขากบการกาหนดวธท�สามารถกอสรางไดจรงในงานเสาเขมเจาะ

2. วธการกอสรางเสาเขมเจาะ ผเก�ยวของกบงานสารวจทางดานธรณวทยาเพ�อทารายงานการสารวจเสนอวศวกรผออกแบบเสาเขมเจาะควรมความรพ�นฐานเก�ยวกบเสาเขมเจาะ เชนวธการกอสรางแบบตางๆ เคร�องจกรท�ใชในการกอสราง และหลกการในการถายน� าหนกของเสาเขมเจาะดวย จงจะสามารถจดทารายงานและใหคาแนะนาในรายงานไดอยางถกตองและเหมาะสม รปท� 1 เปนหลกการในการถายน�าหนกบรรทกของเสาเขมเจาะโดยท�วไป

เสาเขมเจาะท�ใชกนในประเทศไทยมวธการกอสรางอยสองแบบคอแบบแหงและแบบเปยก 2.1 วธการกอสรางแบบแหง (Dry method) การกอสรางเสาเขมเจาะแบบแหงจะสามารถกระทาไดเฉพาะในช�นดนท�มเสถยรภาพไมบบตวระหวางการขดเจาะ หรอใชปลอกเหลกช�วคราวกนดนพงสรางเสถยรภาพในช�นดนออน และระดบน�าใตดนตองอยต �ากวาระดบปลายเสาเขมเทาน�น ตามรปท� 2

2.2 วธการกอสรางแบบเปยก (Wet method) เม�อทาการกอสรางเสาเขมเจาะในช�นดนท�ไมคงรปท�สามารถบบตวใหหลมเจาะแคบลงหรอพงทะลายไดหรอปลายเสาเขมเจาะหย�งอยลกท�ระดบต�ากวาระดบน� าใตดนแลว จะตองใชของเหลวใสลงไปเพ�อชวยสรางเสถยรภาพของหลมเจาะดงรปท� 3 ของเหลวอาจใชน� า สารละลายเบนโทไนทหรอสารละลายโพลเมอร

3. ผลกระทบของการกอสรางเสาเขมชนดตางๆ ตอช"นดน ผทางานดานสารวจธรณวทยาตองเขาใจและสามารถประเมนวธการกอสรางเสาเขมเจาะท�ถกตองได โดยตองมความรพ�นฐานถงเร�องผลกระทบตอช�นดนหรอช�นหนท�เกดข�นจากวธการตดต�งเสาเขมตอกและวธการกอสรางเสาเขมเจาะวาเกดข�นไดอยางไร และผลกระทบจากวธการกอสรางเสาเขมตางชนดกนน� มความแตกตางกนอยางไรบาง 3.1 การตดต6งเสาเขมในช6นดนเหนยว เม�อเสาเขมถกตอกลงไปในช�นดนเหนยวน�น ปรมาตรของช�นดนเหนยวจะลดลงเพยงเลกนอยเทาน�น และจะถกดนใหออกจากตาแหนงท�เสาเขมจมตวลง การเคล�อนตวของช�นดนเหนยวกอใหผวดนเกดการอด (Heave) ข�นดานบนบางสวน ซ� งปรมาณการอดข�นอยกบคณลกษณะการเปล�ยนแปลงปรมาตร (Volume-change characteristics) ของดนท�ถกแทนท�และชนดของเสาเขมตอก

การถกรบกวนของช�นดนเหนยวท�เกดจากการตอกเสาเขมจะทาใหกาลงเฉอนของดนลดลง แตในขณะเดยวกนความเคนดานขาง (Lateral stresses) จะเกดเพ�มข�นในขณะท�ดนเหนยวถก

รปท� 1 หลกการถายน�าหนกของเสาเขมเจาะโดยท�วไป

รปท� 3 เม�อกนหลมเจาะอยต �ากวาช�นระดบน�า ใตดนตองกอสรางเสาเขมโดยระบบเจาะเปยก

รปท� 2 เม�อหลมเจาะมเสถยรภาพคงรปอยไดจงจะสามารถเลอกการกอสรางโดยระบบเจาะแหงได


แทนท� แรงเคนดานขางจะกอใหปรมาณน� าในดนตรงจดสมผสของผวเสาเขมและผวดนลดลงตามระยะเวลาท�เพ�มข�นซ� งทาใหแรงเฉอนเพ�มข�นดวย ดงน�นแรงฝดท�ผวเสาเขมตอกจงจะมคาสงข�นตามเวลาท�เพ�มข�น

สวนผลกระทบจากการตดต�งเสาเขมเจาะในช�นดนเหนยว จะมความแตกตางจากการตดต�งเสาเขมตอก คอในช�นดนเหนยวถามความสม�าเสมอตลอดความลกจะสามารถทาการเจาะโดยท�หลมเจาะมเสถยรภาพและคงสภาพแหงเองได แตช�นดนเหนยวจะเกดการหลวมและคอยๆบบตว (Creep) เขาหาแกนกลางหลมเจาะและทาใหระดบผวดนเกดทรดตวลง (Subsidence) ได การบบตวและการทรดตวดงกลาวจะมมากหากช�นดนมกาลงต�า แตจะเกดข�นนอยในช�นดนท�แขงกวา (Stronger overconsolidated clays) ซ� งมกมการใชเสาเขมเจาะในช�นดนชนดน� เสาเขมเจาะมกจะสามารถกอสรางในช�นดนเหนยวแขงท�มความสม�าเสมอโดยไมตองใชปลอกเหลกกนดนหรอใชสารละลายชวยสรางเสถยรภาพ แตหากระดบบนเปนช�นดนออนเชนช�นดนกรงเทพฯ จาเปนตองใชปลอกเหลกกนดนช�วคราวชวยสรางเสถยรภาพ และเม�อเจาะผานช�นทรายตองใชสารละลายฯชวยในการสรางเสถยรภาพ

3.2 การตดต6งเสาเขมในช6นทราย เม�อตอกเสาเขมลงไปในช� นทรายหลวมหรอแนนปานกลาง (Loose to medium dense sand stratum) มกจะทาใหระดบผวดนทรดตวตามลงไปดวย เน�องจากความส�นสะเทอนจากการตอกเสาเขมสามารถทาใหเมดทรายเคล�อนตวลงลางและเคล�อนตวออกดานขางตามเสาเขมท�กาลงจมตวลงไป ทาใหช�นทรายรอบๆเสาเขมเกดการแนนตวและทาใหระดบผวดนทรดตวตามลงมาดวย

ถาปลายเสาเขมถกตอกจนปลายเสาเขมหย�งลกถงช�นทรายแนนซ� งเมดทรายไมสามารถเคล�อนท�และไมสามารถแนนตวเพ�มข�นไดอก ถาเสาเขมจะจมตว (Penetrate) ลงตอไปไดอกน�น พลงงานท�สงไปท�ปลายเสาเขมจะตองสงเพยงพอตอการบดเมดทรายใหแตกและดนช�นทรายใตปลายเสาเขมออก แตถาพลงงานท�ปลายเสาเขมตอกสงไมพอเสาเขมจะไมสามารถจมตวลงตอไดอก จากปรากฏการณในการตอกจะทาใหช�นทรายใตปลายเสาเขมแนนตวและมคาแบกทานเพ�มสงข�นกวาความแนนในสภาพธรรมชาต

ในกรณเสาเขมเจาะ หากเปนการเจาะโดยใชปลอกเหลกกนทรายพงตลอดความยาวเสาเขม พฤตกรรมของทรายโดยรอบตวเสาเขมจะคลายคลงกนกบเสาเขมตอก ในทางตรงกนขามหากเปนการเจาะภายใตสารละลายเบนโทไนทหรอโพลเมอร วธการเจาะจะทาใหทรายเกดการหลวมลงในระดบหน� ง ทรายอาจพยายามเคล�อนตวในแนวราบเขาหาแกนกลางหลมเจาะ (Creep) เน�องจาก unit weight ของสารละลายฯมคานอยกวาทรายท�ถกเจาะออกไป และทรายท�กนหลมเจาะจะเกดการอดตวข� น (Heave) ทาใหคาแรงแบกทานในช�นทรายของเสาเขมเจาะต�ากวาเสาเขมตอก พฤตกรรมของคาแรงแบกทานท�ปลายเสาเขมเจาะอาจเกดจากผลกระทบจากการกอสรางท�ทราบกนวาอาจไมสามารถขจดเศษดนหรอตะกอนท�ลอยแขวนตวอยในสารละลายในข�นตอนการเจาะตกลงสะสมท�กนหลมออกไดหมด

3.3 การตดต6งเสาเขมในช6นหน โดยปกตแลวจะไมมการตอกเสาเขมลงไปในช�นหนบอยนก การกอสรางเสาเขมใหน�งบนช�นหนหรอหย�งลกในช�นหนจงมกเปนการกอสรางโดยใชเสาเขมเจาะ ส� งสาคญประการหน� งท�ตองพจารณาการฝงปลายเสาเขมเจาะในช�นหน (Rock-socket) คอสภาพผวของหลมเจาะในช�นหน ท�แรงเสยดทานท�ผวสามารถเกดข�นไดสงเน�องจากสวนย�น (Dilation) ท�เกดข�นระหวางผวขรขระท�เสนแบงแยกของคอนกรตและผวหนาหยาบของหนตามท�แสดงไวในรปท� 4

สาหรบการกอสรางเสาเขมเจาะท�ปลายฝงในช�นหน หากการปฏบตงานแลวกอใหผวรอยตอระหวางคอนกรตกบหนมสภาพเรยบมากกวาขรขระ จะสามารถกอใหเกดผลทางลบตอแรงเสยดทานท�ผวเสาเขมเปนอยางมาก ตวอยางเชนการเจาะในช�น Shale, Mudstone และ Slate ถาเกดมน� าไหลเขาไปในหลมขณะกาลงเจาะสามารถกอใหผวของหนเกดการออนตวลง (Fully softened) ได หรอเกดฝ นหนอมน�าเคลอบผวรเจาะ (Smeared) จนทาใหผวขรขระของผวหนถกปดบงจนมสภาพเรยบไปจนหมดส�น รปท� 5 เปนตวอยางผลกระทบการรบน�าหนกของเสาเขมเจาะหย�งปลายในช�นหนท�เจาะแลวมฝ นหนอมน�าเคลอบผวรเจาะในช�นหนชนดออน (Soft) และชนดแขง (Stiff) 4. การสารวจทางธรณวทยาในงานเสาเขมเจาะ ผทารายงานผลสารวจคณลกษณะของช�นดนยงตองมความเขาใจถงลกษณะของความแตกตางท�สาคญระหวางวธการกอสรางเสาเขมตอกและเสาเขมเจาะ ท�วาเสาเขมตอก (Driven piles) เปน

รปท� 4 ภาพอธบายมโนภาพของสวนย�น (Dilation) ท�รอยตอ ของคอนกรตและผวหน (from O’Neill et al, 1999. [2])

รปท� 5 ผลกระทบของฝ นหนอมน� าเคลอบผวหลมเจาะตอพฤตกรรมของ Load-Settlement ในช�นหน (from O’Neill et al, 1999. [2])


Shaft

Boring

Strong Rock

Over-burden

Clay

Clay

Clay

Gravel

Thin sand seams

Thin sand seams

เสาเขมท�หลอสาเรจจากโรงงานหรอหลอเสรจเรยบรอยท�ระดบผวดนแลวจงนาไปตอกลงในช�นดน ทาใหสวนประกอบทางธรณวทยา (Geomaterials) มอทธพลตอตวเสาเขมเฉพาะในข�นตอนการตอกเทาน�น แตจะไมมผลกระทบใดๆ ตอการหลอคอนกรตเน�องจากไมไดหลอในช�นดน สวนเสาเขมเจาะซ� งเปนฐานรากท�กอสรางข�นโดยการหลอคอนกรตเสรมเหลกโดยตรงในดนท�เจาะเปนหลมไวลวงหนาใหเตมโดยใชช�นดนเปนแบบหลอ สวนประกอบทางธรณวทยาจงมอทธพลโดยตรงตอท�งคณภาพของวธการเจาะและวธการหลอคอนกรตตวเสาเขมเจาะเปนอยางมาก

การกอสรางเสาเขมเจาะโดยระบบแหง (Dry process) จะทาไดกตอเม�อหลมเจาะเสาเขมอยในช�นดนซ� งสามารถคงเสถยรภาพไดและไมมน�าใตดนไหลซมเขามาภายในหลมเจาะ แตถาปลายเสาเขมหย�งในช�นดนท�มน�าใตดนซมผานเขามาในหลมเจาะ การกอสรางเสาเขมตองใชการเจาะระบบเปยก (Wet process) ดงน�นรายงานผลการสารวจช�นดนท�ทาข�นสาหรบเสาเขมเจาะจงตองมขอมลท�ละเอยดมากกวางานสารวจสาหรบงานเสาเขมตอกมาก

การสารวจสถานท�กอสรางสาหรบงานเสาเขมเจาะจงไมเปนเพยงแตการจดการหาคณสมบตและลกษณะการวางตวของช�นดนหลกในแตละช�นเทาน�น แตควรเปนการจดการหารายละเอยดตางๆทางธรณวทยาของช�นดนหรอหนทกชนดในทกระดบความลกท�จะกอสรางเสาเขมในหนวยงานดวย ตวอยางเชน การพบช�นดนเหนยวออนใตระดบช�นทรายแนนท�อาจทาใหโอกาสในการใชคาแรงแบกทานของช�นทรายหมดไป นอกจากน�นแลวตองใหความสาคญเร�องการบนทกและการรายงานอยางละเอยดโดยไมมองขามส�งท�เหนวาเปนรายละเอยดท�เลกนอยกตาม เน�องจากรายละเอยดเลกนอยดงกลาวอาจมผลกระทบอยางมากตอการกอสรางและตอสมรรถนะของเสาเขมเจาะได ตวอยางเชน การละเลยในการระบถงช�นทรายบางๆ (Sand seems) ใตระดบน� าท�แทรกตวอยในช�นดนเหนยวหรอในช�นหน ตามรปท� 6 ซ� งจะมผลทาใหการใชวธการเจาะระบบแหงแบบราคาประหยดไมสามารถกระทาไดจรง เพราะช�นทรายใตระดบน�าจะเกดการบบตวข�นทาใหผรบจางตองขนยายเคร�องมอมาเพ�มเตม ทาใหใชวสดมากข�น และใชเวลาในการกอสรางนานข�นกวาการไดรบรขอมลดงกลาวลวงหนาต�งแตข�นตอนการประมล การขาดตกบกพรองตอการรายงานช�นทรายอมน� าช�นบางๆดงกลาวอาจทาใหเกดการเรยกคาใชจายหรอขยายระยะเวลาการกอสรางเพ�มเตมกวาจากปกต โดยอางเหตสดวสย (Unforeseen) ไดอกดวย

ปญหาท�อาจเกดข�นไดอกกรณ คอ ความลมเหลวในการระบถงการมอยของช�นหนลอย (Boulders) ตามรปท� 7 ไวในเอกสารงานเจาะสารวจช�นดนท�เตรยมใหไวกบผเขาประมลงาน ทาใหผรบจางไมสามารถรลวงหนาวาตองมการเจาะผานช�นหนลอย และมองขามเวลาท�จาเปนในการเจาะผานช�นหนลอย เน�องจากไมมการรายงานไวในผลการสารวจ ความลาชาหรอการเรยกคาใชจายเพ�มเตมในจานวนท�แพงมากกวาปกตภายหลงจากท�ทาการกอสรางแลวพบหนลอยอาจเกดข�นไดมากเชนกน นอกจากคาใชจายแลวยงทาใหระยะเวลาตองขยายเพ�มมากข�นกวาปกต เน�องจากเคร�องมอและอปกรณสาหรบเจาะผานช�นหนลอยเปนคนละชนดกบท�ใชในการเจาะช�นดนหรอช�นทราย

โดยสวนใหญแลววศวกรผออกแบบงานเสาเขมตอกมกจะจดให มการพจารณาทาบนทกแรงตานการตอก (Driving resistance) ของเสาเขมไวเพ�อใหหากาลงการรบน�าหนกบรรทกของเสาเขมตอก โดยใชขอมลท�บนทกไดจากการตอกย � า (Restrike) ซ� งการคานวณหากาลงบรรทกน�าหนกของเสาเขมตอกอาจใชสมการคล�น (Wave equation) มาคานวณได แตในงานเสาเขมเจาะไมสามารถหาไดงายๆในระหวางข� นตอนการกอสรางเชนเสาเขมตอกได ดงน�นวศวกรผออกแบบจงตองม�นใจวาขอมลผลการสารวจธรณวทยาไดรายงานเร� องช� นดนและคณสมบตของสวนประกอบทางธรณวทยา (Geomaterials) ไดอยางถกตอง และไดถกจดรวมทาเปนเอกสารไวต� งแตข�นตอนกอนการออกแบบและการกอสรางเสาเขมเจาะแลว 5. ขอมลท'ตองการในการออกแบบ กอนทาการสรปผลสารวจช�นดน ผดาเนนการสารวจตองทราบถงขอมลท�สาคญในการออกแบบท�ตองแสดงผลไวในรายงานการสารวจ และหากมการเกบตวอยางสวนประกอบทางธรณวทยาตามตวอยางในรปท� 8 เอาไวใหผออกแบบและใหผ กอสรางไดเหนสภาพจรงเพ�อเตรยมเคร�องมอท�เหมาะสมจะเปนประโยชนมากตอการกาหนดวธท�สามารถกอสรางไดจรง

รปท� 6 ช�นทรายบางๆท�อาจพบในช�นดนเหนยวแขง

รปท� 7 ชนหนลอย (Boulders) ท�อาจพบในชนทราย


ผ ทาการสารวจตองรายงานถงขอมลทางคณสมบตของ

สวนประกอบทางธรณวทยาข�นต �าอยางนอยตองมรายการข�นต �าตามท�ระบไวในตารางท� 1 ตารางท� 1 รายการข�นต�าของการหาคณสมบตสวนประกอบทางธรณวทยาท�ตองรายงานใหทราบไวในรายงานการเจาะสารวจ [2] สวนประกอบทางธรณวทยา พารามเตอรท'ตองการ (A) Cohesive soil (clay or cohesive silt) (Desinge for Undrained Condition)

Classification (Unified or other System) Unit weight. Su (UU triaxial test) or qc, fs (CPT)

(B) Cohesionless soil (sand, gravel or cohesionless silt, cohesionless IGM) (Design for drained Condition)

Classification (Unified or other System) Unit weight. N60 (SPT), or qc, fs (CPT) Elevation of piezometric surface

(C) Rock or Cohesive IGM .

Geologic description. Type of rock (Sandstone, Limestone,etc.) q u (Unconfineed compressive test)* RQD. Fracture / seam pattern; seam thickness. φRC, E CORE

* Point load test may be performed if core lengths are too short for compression testing ความหมายของสญญาลกษณในตารางท� 1 มดงน� Su = undrained shear strength, sometime denoted cu, often

taken as one-half of the compressive strength (unit of F / L2)

qC = tip resistance from quasi-static cone penetration test (CPT) (corrected for pore pressure if data are from a piezocone) (unit of F / L2)

fS = sleeve resistance from quasi-static cone penetration test (CPT) (unit of F / L2)

N60 = standard penetration test (SPT) blow count when 60% of the hammer energy is transferred to the drill string (Blows/0.3 m.). Values will be uncorrected for depth or submergence unless otherwise noted.

qu = unconfined compression strength. (unit of F / L2) RQD = “rock quality designation” = [Σ (length of all pieces of

recovered core > 100 mm long)] / [distance cored] (dimensionless, sometime expressed as a percent)

φRC = effective angle of friction between the rock or IGM (defined below) and the concrete comprising the wall of the bored pile, do not including any geometrically induced dilation (can be estimated crudely if not measured) (Degrees)

E CORE = Young’s modulus of the rock or IGM core (can be estimated approximately from qu if not measured) (unit of F / L2), and

IGM = “intermediate geomaterial” which is defined here as a cohesive earth material with 0.5 Mpa < qu < 5.0 Mpa or cohesionless material containing minimal gravel sizes with 50 < N60 < 100. These materials are transitional between soil and rock. Physically, the can be residual soil such as saprolites, gracial tills, or soft argillaceous (clay-based) rock such as clay- shale and mudstone

6. ขอมลท' ตองการสาหรบการกาหนดวธท'สามารถกอสรางไดจรง ตองระลกอยเสมอวา การเกบขอมลจากการสารวจช�นดนไดมากเทาใดกจะเปนประโยชนตอการกอสรางเสาเขมเจาะมากเทาน�น การจดแผนการสารวจช�นดนหรอช�นหนท�เหมาะสม นอกจากจะมความสาคญตอการออกแบบแลวยงมความสาคญตอการกาหนดวธการกอสรางเสาเขมเจาะไดอยางถกตองและเหมาะสมอกดวย ตวอยาง เชน ถารายงานผลการสารวจช�นดนรายงานวาในระดบความลก 15 เมตรเปนช�นดนเหนยวออน ระดบลกตอจากน�นเปนช�นดนเหนยวแขงถงแขงมากจนถงระดบ 25 เมตร แลวจงพบช�นทราย เปนผลใหมการออกแบบเปนเสาเขมระบบเจาะแหงโดยกาหนดระดบปลายเสาเขมไวท�ระดบลก 23 เมตร ผรบจางจงเตรยมเคร� องมอสาหรบระบบเจาะแหงเขาทางาน แตเม�อเจาะพบวาท�ความลก 21 เมตรมช�นทรายปนดนบางๆ (Thin layer of clayey sand) ท�ไมมปรากฏไวในรายงาน แทรกอยในช�นดนเหนยวแขงคลายกบรปท� 4 และมน� าใตดนไหลซมผานจนไมสามารถเจาะระบบแหงได จนตองเปล�ยนเปนระบบเจาะเปยก จะทาใหเสยเวลาในการขนยายเคร�องจกรมาเพ�มเดมและตองตอรองคาใชจายท�เพ�มมากข�นอกกวากรณท�ไดทราบปญหาลวงหนาต�งแตข�นตอนการประมล

ดงน�นการสารวจตองกระทาอยางระมดระวงท�จะเผยใหทราบถงรายละเอยดท�จาเปนใหสามารถทาการกาหนดวธการเจาะและการจดเคร�องจกรเขาสหนวยงานไดอยางเหมาะสมกบสภาพธรณวทยา การกาหนดใหจดหาขอมลการสารวจจะเปนส�งท�มประโยชนตอการตดสนใจเก�ยวกบรายละเอยดการกอสรางไดในภายหลง ตวอยางการเกบขอมลท�สาคญตอการกอสรางมดงน�

1. ขนาดคละของมวลทราย (Grain-size distribution) รวมถง

ขนาดของกรวดและหนลอย (ถาพบ) และความแขง (Hardness) ของหนลอย

2. ช�นดนท�ไมเกาะตวกน (Cohesionless soils) เชนช�นทรายท�อยต �ากวาระดบน�าใตดนท�อาจทาใหเกดปญหาเร�องหลมเจาะขาดเสถยรภาพในการคงรป

3 .ระดบท�มน�าใตดนไหลซมและอตราความเรวของการไหลซมของน� า(ถาม) เขาในหลมเจาะ และระดบของน� าใตดนถาวร (Long term piezometric water level)

4. ความกระดาง (คา pH) และปรมาณความเปนกรดของน�าใตดน (ถาใชสารละลายฯในการขดเจาะ)

รปท� 8 ตวอยางสวนประกอบทางธรณวทยาท�ควรเกบไวใหผออกแบบและผรบจางกอสรางไดดในข�นตอนการประมล


5. ส�งตกคางในดน เชนฐานรากเกา เศษวสดกอสรางช�นเลกๆ ทอตางๆ หรออปสรรคอ�นๆท�มอยใตพ�นดน

6. อตราความเรวของการเจาะสารวจ 7. แรงบดและแรงกด (Torque and crowd) จากเคร�องเจาะ ท�ใช

ในระหวางการเจาะสารวจ 8. ชนดของอปกรณท�ใชในการขดเจาะสารวจ 9. กาลงเฉอน กาลงอด ลกษณะรอยตอของช�นดน คา SPT และ

คาอ�นๆท�จดสงใหกบวศวกรผออกแบบ 10. วธท�ใชในการสรางเสถยรภาพของหลมเจาะสารวจ เชน ใช

ปลอกเหลกกนดน ใชสารละลายฯหรอใชวธอ�นๆ 7. หนวยแรงแบกทานท'ปลายเสาเขมเจาะ หากมการใหค าแนะนาเก� ยวกบคาความสามารถในการรบน� าหนกบรรทกประลยของเสาเขมเจาะไวในรายงานผลการสารวจ การแนะนาดงกลาวตองกระทาภายใตการดแลของผเช�ยวชาญท�มความรเร� องงานเสาเขมเจาะมาแลวเปนอยางด เน�องจากผแนะนาท�ไมมความชานาญงานเสาเขมเจาะมกจะคานวณคาความสามารถในการรบน�าหนกของเสาเขมเจาะโดยใชคาพารามเตอรท�ใชในการคานวณเสาเขมตอกมาใชกบงานเสาเขมเจาะ ทาใหไดคาความสามารถในการรบน� าหนกของเสาเขมเจาะท�แนะนาไวมคาสงเกนกวาความเปนจรง ซ� งผเขยนไดเคยพบตวอยางการคานวณเสาเขมเจาะท�ไมถกตองอยบอยในหลายกรณดงน� คอ

1. การใชคอมพวเตอรคานวณคาแรงเสยดทานท�ผวเสาเขมจากคาการทดสอบความแนน (SPT) โดยไมสอบทานขอมล (Verification) กอน เชน ในรายงานทดสอบแสดงคา SPT ของช�นดนกรงเทพฯ บางระดบในช� นดนเหนยวสงถงเทากบ 100 Blow/ft. และในช�นทรายเทากบ 150 Blow/ft ผทารายงานกนาคา SPT ดงกลาวมาใสในสตรสาเรจรปในคอมพวเตอรทนท คอมพวเตอรกคานวณตามขอมลท�ปอนเขาไป ทาใหคาแรงเสยดทานท�คานวณออกมาไดสงเกนจรงมาก เพราะคา SPT ท�แทจรงต�ากวาน�นมาก ความจรงแลวคา SPT ท�มคาสงผดปกตเน�องจากเกดความผดพลาดในขณะทดสอบในสนามเชน มกรวดกอนเลกๆแทรกในดนจนทาให SPT มคาสงเกนจรง เปนตน

2. การคานวณแรงแบกทานปลายเสาเขมเจาะโดยใชสตรสาเรจรปสาหรบงานเสาเขมตอก และเม�อค านวณไดแลวกนามาใชกบเสาเขมเจาะ เชนคานวณคาหนวยแรงแบกทานของช�นทรายกรงเทพฯท�ระดบลก 50 เมตรไดคาเทากบ 10 MPa. กแนะนาคาดงกลาวใชกบเสาเขมเจาะเปยกท�งท�ความจรงแลวจากวธการเจาะจะทาใหคาแรงแบกทานปลายเสาเขมลดลงกวาคาท�คานวณตามสตรไดมาก ผใหคาแนะนาควรศกษารายงานการวจยท�ทากนไวท�งในประเทศและในตางประเทศท�ตางไดผลการวจยท� สอดคลองกนวาแรงแบกทานท�ปลายเสาเขมเจาะเปยกภายใตสารละลายเบนโทไนทในช�นทรายจะมคาลดลงเน�องจากวธการกอสราง และไดแนะนาใหใชคาไดไมเกนประมาณ 3.0 MPa. (O’Neill et al, 1999. [2]) ซ� งเทากบประมาณ 300 ตนตอตารางเมตรเทาน�น นอกจากน�นแลวคาดงกลาวอาจยงลดคาต �าลงอกหาก

ในการกอสรางไมมการควบคมสารละลายในหลมเจาะหรอไมมการทาความสะอาดกนหลมท�ดพอ

ในปจ จบนมการนาสารละลายโพล เมอ รม าใชแทนสารละลายเบนโทไนท ซ� งผลการทดสอบการรบน�าหนกบรรทกแสดงใหเหนวาคาแรงเสยดทานผวและแรงแบกทานท�ปลายเสาเขมมคาสงกวาเสาเขมท�กอสรางโดยสารละลายเบนโทไนทมาก ผท�จะแนะนาคาความสามารถในการรบน� าหนกของเสาเขมเจาะจงตองระบใหชดเจนวาแนะนาบนพ�นฐานของการกอสรางโดยใชสารละลายชนดใดไวดวย

8. สรป การสารวจหาคณลกษณะท�สาคญของสถานท�ท�จะทาการกอสรางเสาเขมเจาะเปนกจกรรมท�มความสาคญเปนอยางย�งท งตอการออกแบบและการกอสรางเสาเขมเจาะ การสารวจชนดนอยางถกตองแมนยาเปนส� งจ าเปนสาหรบวศวกรเพ�อนาไปใชในออกแบบ และจาเปนสาหรบผรบจางเพ�อนาไปใชในการกาหนดวธท�สามารถกอสรางเสาเขมเจาะไดจรง และเปนขอมลสาหรบผควบคมงานไวใชวนจฉยปญหาในระหวางการกอสราง การสารวจหาคณลกษณะของสถานท� กอสรางตองสารวจใหครอบคลมรวมถงประวตของสถานท� ขอมลตางๆทางดานธรณวทยาและสภาวะน าใตดน สภาพผวดน รปรางและขอบเขตของสถานท�กอสราง และตองสารวจใหไดมาซ� งรายละเอยดของพารามเตอรของชนดนและชนหนสาหรบนามาใชในการประเมนความเปนไปไดของวธการกอสราง และแนวโนมของอปสรรคในการกอสราง และเพ�อใชในการออกแบบ ขอมลท� ถกตองแนนอนเปนท�ส�งจาเปนตอวธการออกแบบทกวธ ดงนนวศวกรผทาหนาท�ในการสารวจหาคณลกษณะของสถานท�กอสรางจงตองมความรเก�ยวกบวธการกอสรางเสาเขมเจาะแบบตางๆและตองรบทราบถงรายละเอยดตางๆท�ตองการนาไปใชในการออกแบบและใชในการพจารณาวธท�อาจนามาใชกอสราง และจดการสารวจขอมลใหสอดคลองกบความตองการดงกลาวขางตน

สาหรบการสารวจช�นดนกรงเทพฯเพ�อกอสรางเสาเขมระบบเจาะแหง ควรทาการเกบตวอยางช�นดนชนดตอเน�องโดยไมเวนระยะต�งแตช�นดนเหนยวท�ระดบความลกประมาณ 20 เมตรลงไปจนถงความลกระดบช�นบนของช�นทรายช�นแรก เพ�อใหแนใจไดวามหรอไมมช�นทรายบางๆแทรกอยในดนเหนยวช�นดงกลาวหรอไม เพราะช�นทรายบางๆดงกลาวจะเปนอปสรรคตอการกอสรางในสภาพแหงมาก

เอกสารอางอง [1] Turner, P. “Constructibility for Drilled Shafts” Journal of

Construction Engineering and Management, Vol.118, No. 1, March, 1992. © ASCE. Paper No.678.

[2] O’Neill, M.W., Reese, L.C. “Drilled Shafts: Construction Procedure and Design Method” U.S. Department of Transport, Federal Highway Administration. (Publication No. FHWA-IF-99-025) Printed by ADSC: The International Association of Foundation Drilling. (Publication No. ADSC-TL4), 1999.

For further details contact:


Mr. Narong Thasnanipan Seafco Co; Ltd., 26/10 Ram Intra 109 Road, Bangchan, Klong Sam Wah, Bangkok 10510. Web site; seafco.co.th Tel. 0-2919-0090, Fax. 0-2518-3088. E-mail; [email protected]


p s p s r s ˝˛˚˛ ˜ ! #$%&' ˝˛ ˝($˚$)*+$ , (-,˚+˛ .˝ ˚˛/01...

Documents